Wysoki stopień twardości wody to problem występujący niezależnie od ujęcia. Powodowany przez tą właściwość kamienny osad przyczynia się do wielu szkód nie tylko w gospodarstwach domowych, ale również zakładach przemysłowych i budynkach użyteczności publicznej. W celu zwalczania problemu bardzo często rekomendowane są przemysłowe zmiękczacze wody. Jak działają? Jakie mają zalety? Jaki rodzaj wybrać?
Wysoki stopień twardości wody – dlaczego to problem?
Twardość wody to naturalna cecha wynikające ze stężenia kationów wapnia (Ca++), magnezu (Mg++), a także opcjonalnie żelaza i manganu na drugim stopniu utleniania. Na ogólną twardość wody składa się twardość węglanowa, którą tworzą takie związki jak Ca(HCO3)2 i Mg(HCO3)2 oraz niewęglanowa, czyli CaCl2, MgCl2, CaSO4 i MgSO4.
Węglanowa twardość wody jest inaczej nazywana nietrwałą ze względu na to, że związki tworzące ją są nietrwałe termicznie i przekształcają się do formy nierozpuszczanych w wodzie węglanów. W taki sposób dochodzi do ich wytrącania się z roztworu i tworzenia osadu zwanego potocznie kamieniem kotłowym.
O tym, czym jest twarda woda i osad, jaki powoduje było już w tekstach: Czym jest twarda woda i jak ją zmiękczyć? oraz Co to jest kamień w wodzie? Wysoki stopień twardości wody przekłada się nie tylko na problemy u użytkowników indywidualnych, ale potrafi również czynić niebywałe szkody w procesach produkcyjnych oraz podczas wykorzystania wody do celów technicznych w zakładach przemysłowych.
Chcąc uniknąć problemów z twardą wodą, bądź dostosować się do wymagań producentów maszyn, zakłady przemysłowe szukają dobrego rozwiązania kłopotu. Z pomocą przychodzą przemysłowe zmiękczacze wody!
Przemysłowe zmiękczacze wody – najlepszy sposób
Miękka woda musi być stosowana w wielu układach technologicznych i nie można tu mówić o wymyśle danego zakładu lecz realnych zyskach, jakie to ze sobą niesie. Niejednokrotnie okazuje się, że koszty poniesione na montaż odpowiednich urządzeń filtracyjnych są znacznie niższe niż koszty naprawy awarii maszyn spowodowanych wodą o wysokim stopniu twardości. Ponadto każda awaria urządzeń przemysłowych wiąże się z zatrzymaniem całej pracy zakładu, a więc straty stają się niewyobrażalne.
Ze względu na swoją skuteczność, wygodę zastosowania oraz możliwość dokładnego doboru wydajności do potrzeb, wśród najczęściej polecanych sposobów na walkę z twardą wodą w zakładach przemysłowych są przemysłowe zmiękczacze wody.
Montaż przemysłowego zmiękczacza wody niesie ze sobą kilka istotnych zalet. Przede wszystkim zostaje wyeliminowane ryzyko powstawania osadów na zbiornikach, elementach armatury grzewczej i sanitarnej. W taki sposób można też zapobiegać wytrącaniu się kamienia kotłowego w urządzeniach podgrzewających wodę. Dzięki temu nie dochodzi do ich awarii oraz przedwczesnej potrzeby wymiany na nowe.
Przemysłowe zmiękczacze wody są doceniane za przygotowanie wody naprawdę wysokiej jakości, spełniającej wymagania w zróżnicowanych procesach produkcyjnych. Ponadto wyeliminowany zostaje problem zapychania wąskich wężownic, które występują w wielu maszynach przemysłowych oraz nieprawidłowej wymiany ciepła.
Przemysłowe zmiękczacze wody nie różnią się sposobem działania od rozwiązań domowych. Proces redukcji stopnia twardości wody odbywa się na drodze wymiany jonowej. O tym procesie pisałem już w artykułach: Czy sól zmiękcza wodę? Kilka słów o wymianie jonowej oraz w tekście: Jak działa zmiękczacz wody?
Podczas wymiany jonowej, zachodzącej w przemysłowych zmiękczaczach wody, obecne w wodzie cząsteczki o określonym ładunku są wiązane przez jonit. Ten jednocześnie uwalnia jony ze swoich centrów aktywnych. Rodzaj zastosowanego jonitu jest uzależniony od potrzeb przedsiębiorstwa na docelową wartość stopnia twardości wody. Najczęściej do zmiękczania wody wykorzystywany jest silnie kwaśny kationit pracujący w cyklu sodowym.
Gdzie są wykorzystywane przemysłowe zmiękczacze wody?
Przemysłowe zmiękczacze wody to jeden z najczęściej wybieranych sposobów na uzdatnianie wody w różnych sektorach przemysłowych, ale nie tylko. Z tych wydajnych urządzeń korzysta również sektor HoReCa. Przemysłowe zmiękczacze wody o dużych wydajnościach są bardzo często montowane w hotelach. Swoje zastosowanie mają również w gastronomii, o czym dokładnie w artykule: Uzdatnianie wody dla gastronomii – przegląd urządzeń.
Z tak dużych rozwiązań do uzdatniania wody w postaci przemysłowych zmiękczaczy wody coraz częściej korzystają także wspólnoty. Celem tych działań jest zapewnienie mieszkańcom miękkiej wody, która nie spowoduje szkód w instalacjach oraz w gospodarstwach domowych. Więcej informacji w artykule: Uzdatnianie wody dla wspólnot
Oprócz tego przemysłowe zmiękczacze wody są wykorzystywane na szeroką skalę w przemyśle spożywczym. Woda o niskim stopniu twardości jest potrzebna w wielu procesach technicznych oraz przetwórstwa w takich branżach jak: mleczarstwo, masarniach, zakładach wyrobów czekoladowych, zakładach mięsnych, zakładach przetwórstwa owoców, browarnictwie, zakładach przetwórstwa rolniczego. Sporo dodatkowych informacji na ten temat w tekście: Uzdatnianie wody produkcyjnej dla sektora spożywczego
Przemysłowe zmiękczacze wody odgrywają również ważną rolę w zakładach, gdzie potrzebna jest wysokiej klasy woda technologiczna, niepozostawiająca po sobie osadu. Te urządzenia stanowią doskonałe zabezpieczenie wytwornic pary oraz instalacji przesyłowej, kotłów parowych oraz całych instalacji.
Są także wykorzystywane do uzdatniania: procesowej wody obiegowej, wody lodowej. Służą do wytwarzania wody chłodniczej do obiegów otwartych oraz zamkniętych. Ponadto przemysłowe zmiękczacze wody są często wybierane do myjni samochodowych. O tym w artykule: Uzdatnianie wody dla myjni samochodowych
Budowa przemysłowych zmiękczaczy wody
Niezależnie od producenta, przemysłowe zmiękczacze wody mają kilka cech wspólnych związanych z budową. Główną część całego systemu stanowi oczywiście butla ciśnieniowa wypełniona złożem zmiękczającym wodę. Cały proces sterowany jest za pośrednictwem głowicy sterującej. Ze względu na sposób regeneracji, elementem dodatkowym jest zbiornik na sól regeneracyjną.
Stosowane w przemysłowych stacjach uzdatniania wody, w tym przemysłowych zmiękczaczach wody butle są zazwyczaj wykonywane z tworzyw odpornych na korozję. Zbiorniki muszą mieć wszystkie obowiązujące certyfikaty i spełniać wszelkie normy.
Zbiornik na sól służy nie tylko jej przechowywaniu, ale również to właśnie w nim wytwarzany jest roztwór solanki niezbędny do regeneracji.
Jednym z najistotniejszych elementów każdego przemysłowego zmiękczacza wody jest głowica sterująca odpowiedzialna za pracę całego systemu. Zazwyczaj wykorzystywane są zawory czasowo-objętościowe. Istotne, aby zwrócić uwagę na producenta oraz rodzaj materiałów i elementów, z których jest zbudowana. Im lepsza jakość, tym mniejsza szansa na wystąpienie awarii i dłuższa żywotność.
Najważniejsze w przemysłowych zmiękczaczach wody jest jednak złoże filtracyjne. Najczęściej butle wypełnia się wysokiej klasy żywicami jonowymiennymi o dużej trwałości, produkowanymi właśnie z myślą o zastosowaniach przemysłowych. Zazwyczaj to silnie kwaśne jonity kationowe.
Takie materiały odznacza duża pojemność jonowymienna. Zachowują dużą stabilność nawet po długim czasie eksploatacji. Są odporne chemicznie i mechanicznie. Żywotność żywic jonowymiennych stosowanych w celach przemysłowych szacuje się na nawet 15 lat w ciągłym trybie pracy.
Rodzaje przemysłowych zmiękczaczy wody
Rodzaj przemysłowego zmiękczacza wody jest dobierany na podstawie wyników analizy wody oraz zapotrzebowania na wodę w danym zakładzie. W wielu przypadkach wystarczającym rozwiązaniem okazują się stacje jednokolumnowe. Niejednokrotnie, zwłaszcza przy większych obiektach, zdarza się, że ze zmiękczaniem wody poradzą sobie jedynie bardziej wydajne urządzenia, czyli przemysłowe zmiękczacze wody dwu bądź wielokolumnowe.
Plusem zastosowania kilku kolumn jest niewątpliwie stały dostęp do zmiękczonej wody. Nie dochodzi do przerw w dostawie wody o niskim stopniu twardości, spowodowanych procesem regeneracji. Takie urządzenia są specjalnie projektowane i programowane, by przedsiębiorstwo miało ciągły dostęp do zmiękczonej wody.
Wielokolumnowe przemysłowe zmiękczacze wody są najczęściej wykorzystywane w obiegach, w których zapotrzebowanie na wodę o niskim stopniu twardości jest duże, stałe bądź nie można go do końca przewidzieć. Takie rozwiązanie jest bardzo często stosowane przy kotłowniach parowych bądź wieżach chłodniczych.
Przemysłowe zmiękczacze wody mogą działać w układzie równoległym bądź alternującym. W pierwszym przypadku chodzi o nieprzerwaną pracę ciągłą. Wydajność obu butli sumuje się, dzięki czemu można uzyskać znacznie wyższe przepływy, a przy tym spadki ciśnienia są minimalne.
W trybie działania równoległego głowice sterujące zapewniają naprzemienną regenerację. To sprawia, że nigdy nie brakuje zmiękczonej wody.
Układ alternujący charakteryzuje się tym, że przemysłowe zmiękczacze wody działają w trybie wahadłowym. Wydajność butli nie ulega zsumowaniu. Zmiękczona woda jest cały czas dostarczana do układu, jednak wynika to z naprzemiennej pracy kolumn i ich regeneracji. W przypadku układu alternującego istnieje możliwość wyboru przemysłowych zmiękczaczy wody sterowanych przez jeden zawór lub z dwoma sterownikami.
Jak dobiera się przemysłowe zmiękczacze wody?
Przy doborze przemysłowych zmiękczaczy wody największe znaczenie ma oczywiście analiza wody oraz wynik obrazujący jej dokładnie właściwości fizykochemiczne. Równie duże znaczenie ma wywiad, poznanie zapotrzebowania na wodę oraz samego miejsca, w którym ma funkcjonować przemysłowa stacja uzdatniania wody.
Warto zdawać sobie sprawę, że czasem założenie wyłącznie przemysłowego zmiękczacza wody nie jest wystarczającym rozwiązaniem. W niektórych realizacjach konieczna jest wcześniejsza redukcja manganu, żelaza, a także utrzymanie utlenialności i wolnego chloru na odpowiednim poziomie.
Jeśli masz dodatkowe pytania dotyczące przemysłowych zmiękczaczy wody lub potrzebujesz pomocy w doborze urządzeń filtracyjnych do swojego przedsiębiorstwa, skontaktuj się.
